A glyphosate-based herbicide selects for genetic changes while retaining within-species diversity in a freshwater bacterioplankton community
Notice bibliographique
Résumé
Bacterial populations evolve rapidly in the lab when faced with experimentally-applied selective pressures. Yet how bacteria evolve in nature, in more complex multi-species communities, is both challenging to study and essential to our understanding of ecosystem responses to rapid anthropogenic change. It has been theorized that selection purges within-species diversity in genome-wide selective sweeps, but the prevalence of such sweeps in response to known selective pressures in nature remains unclear. To track bacterial evolution in a semi-natural context, we applied Roundup, a glyphosate-based herbicide (GBH) as a selective pressure to 1000 L ponds containing bacterioplankton communities from a pristine lake. Using metagenomic analyses, we found that GBH treatment substantially affected community diversity, reducing species richness twofold, but did not consistently purge within-species genetic diversity over the four weeks of the experiment. We identified several functional categories of genes targeted by GBH selection across 11 different species of bacteria. There was no evidence for selection on the enzyme targeted by glyphosate, which interferes with amino acid synthesis; however genes involved more broadly in amino acid transport and metabolism were more likely to experience changes in allele frequency, particularly in inferred GBH-sensitive species. Together, these results show how environmental change can rapidly affect bacterial community structure while leaving within-species diversity largely intact. Even without evident genome-wide selective sweeps, we identify consistent genetic targets of selection, pointing to alternative mechanisms of GBH resistance in nature, and suggesting a role for soft or gene-specific selective sweeps in adaptation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».